$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mukowiscydoza (CF) jest chorobą dziedziczoną autosomalnie recesywnie, wynikającą z mutacji w genie CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), prowadzącej do braku lub dysfunkcji białka CFTR, kanału anionowego znajdującego się na wierzchołkowej powierzchni nabłonka1,2. Ostatnie postępy w terapii CFTR poprawiły rokowanie w chorobie, a ostatnie zatwierdzone leki łączące korektory CFTR i wzmacniacze CFTR doprowadziły do znacznej poprawy czynności płuc i jakości życia pacjentów z mukowiscydozą, u których występuje najczęstsza mutacja p.Phe508del (F508del)3,4. Pomimo tego obiecującego postępu terapeutycznego, około 10% pacjentów z mukowiscydozą nie kwalifikuje się do leczenia, ponieważ są nosicielami mutacji, których nie można uratować za pomocą tych modulatorów CFTR. W przypadku tych pacjentów istnieje potrzeba przetestowania innych leków lub kombinacji leków, aby znaleźć najbardziej efektywną kombinację dla określonych mutacji, co podkreśla znaczenie spersonalizowanych terapii.
Ludzkie komórki nabłonka nosa (HNE) są łatwe do zebrania za pomocą prostego, nieinwazyjnego szczotkowania nosa i pozwalają na ilościowe określenie cyklicznego transportu chlorków za pośrednictwem AMP (Cl−) jako wskaźnika funkcji CFTR. Komórki HNE dają dokładny model ludzkich dróg oddechowych, ale ich żywotność jest ograniczona w hodowli. Dzięki optymalizacji technik hodowli, pierwotne komórki HNE pochodzące od pacjenta mogą być warunkowo przeprogramowane za pomocą inhibitora kinazy związanej z Rho (ROCKi), amplifikowane i różnicowane w pseudowarstwowy nabłonek w warunkach granicy faz powietrze-ciecz (ALI) na filtrach mikroporowatych5,6. Istnieje wiele protokołów hodowli HNE (dostępnych na rynku, bez surowicy, "domowej roboty", kohodowla z komórkami karmicielskimi itp.), a wybór pożywek i warunków hodowli został opisany pod kątem wpływu na wzrost, różnicowanie populacji komórek i funkcję nabłonka7,8. Protokół przedstawia uproszczoną, bezdaniową metodę amplifikacji ROCKi, która pozwala z powodzeniem uzyskać dużą liczbę komórek HNE, które są następnie różnicowane w ALI do testów funkcji CFTR.
Wykazaliśmy, że w zróżnicowanych komórkach HNE 48-godzinna terapia modulatorami CFTR jest wystarczająca do wywołania elektrofizjologicznej korekty prądu Cl- zależnego od CFTR i że korekta obserwowana in vitro może być skorelowana z poprawą kliniczną pacjenta9. Komórki HNE stanowią zatem odpowiedni model nie tylko do podstawowych badań nad mukowiscydozą, ale także do badań przedklinicznych z testami modulatorów CFTR specyficznymi dla pacjenta. W tym kontekście terapii spersonalizowanej, celem protokołu było sprawdzenie, czy kriokonserwowane komórki HNE od pacjentów z mukowiscydozą, hodowane w naszych warunkach, są odpowiednim modelem dla badań korekcyjnych CFTR, a podobnych wyników można się spodziewać, porównując zależny od CFTR transport Cl- ze świeżych i mrożono-rozmrożonych komórek. W badaniu oceniono również skuteczność różnych modulatorów CFTR podczas stosowania terapii podwójnej i potrójnej.